Leidy RodríguezMaryuris vega

Isella Torres Yordi Buj 1

TRANSFERENCIA DE MASA EN INTERFASES

DE FLUIDOS

Teorías Para La Transferencia de Masa En Interfases De Fluidos

• Teoría de la penetración

• Teorías de renovación de la superficie

• Teoría combinada de renovación de la superficie de la película

• Teoría de estiramiento superficial

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fue propuesta por Higbie en 1935.Hizo hincapié en que en muchos casos es pequeño el tiempo de exposición de un fluido a la transferencia de masa, y que, por ende, no llega a desarrollarse el gradiente de concentración de la teoría de la película, característico del estado estacionario.

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Teoría De La Penetración

• Líquido esté en movimiento turbulento.

la concentración del gas disuelto en el remolino 𝑐𝐴0la concentración en el líquido en la interfase gas-líquido 𝐶𝐴𝑖

Durante el tiempo 19, la partícula líquida está sujeta a difusión en estado no estacionario

4𝐶𝐴 0

Teoría De La Penetración

• El flux instantáneo para un tiempo

𝑵 𝑨=√𝑫𝑨𝑩

𝝅 𝜽 (𝐂𝐀𝐢−𝐜𝐀 𝟎)𝐞𝐜 .𝟐

• El flux promedio para el intervalo de tiempo entre 0 y

• el coeficiente medio de transferencia de masa

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𝜕𝐶𝐴

𝜕𝜃=𝐷 𝐴𝐵

𝜕2𝐶𝐴

𝜕𝑍 2 𝑒𝑐 .1 .

ec.3

Ec.4

Teorías de Renovación de Superficies de

Danckwertsn

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Danckwertsn• La teoría de la penetración fue

ampliada por Danckwerts, quien la modificó para la transferencia de masa turbulenta y postuló que un remolino de fluido tiene una concentración uniforme en el centro turbulento, que es barrido hacia la superficie y experimenta una difusión en estado no estacionario. Después, el remolino es arrastrado hacia el centro y otros remolinos son barridos hacia la superficie, donde permanecen un tiempo aleatorio.

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DanckwertsnDanckwertsn supuso que la posibilidad de que un elemento de la superficie fuera reemplazado por otro casi no dependía del tiempo que hubiese permanecido en la superficie; luego, tomando a s como la rapidez fraccionaria de reemplazo de los elementos, Danckwerts encontró

Y por tanto

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Danckwertsn• Danckwerts señaló que todas las teorías de este tipo,

derivadas de las condiciones originales a la frontera en la ecuación 1 llevan a proporcional a , sin importar la naturaleza de la rapidez de renovación de la superficie s que se aplique. Subsecuentemente, ha habido muchas modificaciones a este enfoque.

𝜕𝐶𝐴

𝜕𝜃=𝐷 𝐴𝐵

𝜕2𝐶𝐴

𝜕𝑍 2 𝑒𝑐 .1

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Teoría Combinada de la Renovación de la

Superficie de la Película

• Dobbins señaló que la teoría de la película supone que los elementos superficiales están lo suficientemente expuestos para que el perfil de concentración dentro de la película sea característico del estado estacionario; asimismo, indicó que las teorías de penetración y de renovación de la superficie (k, a D:z) suponen, por el contrario, que los elementos superficiales se encuentran a una profundidad infinita y que el soluto, que se está difundiendo, nunca alcanza la región inferior de concentración constante

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Ec.7

Utilizando la rapidezde renovación de los elementos superficiales de Danckwerts, obtuvo

Ec.7

Ec.6

• Para penetración rápida (DAB grande), para la rapidez de renovación superficial pequeña (s pequeña) o para elementos superficiales de poco espesor, los coeficientes de transferencia de masa adquieren el carácter descrito por la teoría de la película; por lo contrario, para penetración lenta o renovación rápida, se sigue la ecuación

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Ec.6

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Teoría del Estiramiento Superficial

Teoría del Estiramiento Superficial

Describe la relación que existe entre la aplicación de un esfuerzo contante , y la velocidad de deformación. Cuando un actúa sobre un fluido, este se deforma. Mide el grado de desplazamiento en x y su relación con la distancia en y.

• Cuando el cuerpo es sometido a un esfuerzo cortante, una parte de este se desplaza con mayor rapidez que la otra. (Deformación)

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T.E.S TREIBAL

Lightfoot y Al. Aplican los conceptos de penetración-renovación en la superficie, hablan superficie interfacial se presentan cambios periódicamente con el tiempo( Transferencia de masa).• Gota de Liquido : Acetato de etileno (), esta asciende a

través de un liquido más denso ( ).

Capa Superficial

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RESISTENCIA A LA TRANSFERENCIA DE MASA:

ec 8

Puede calcularse la integral de la ecuación, una vez que se establece la variación de la superficie; ya se ha calculado para diferentes situaciones.

T.E.S TREIBAL

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GRACIAS..!